JPH0478593B2 - - Google Patents
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- JPH0478593B2 JPH0478593B2 JP63312078A JP31207888A JPH0478593B2 JP H0478593 B2 JPH0478593 B2 JP H0478593B2 JP 63312078 A JP63312078 A JP 63312078A JP 31207888 A JP31207888 A JP 31207888A JP H0478593 B2 JPH0478593 B2 JP H0478593B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B9/00—Single-crystal growth from melt solutions using molten solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B15/00—Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/14—Phosphates
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Metallurgy (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明はフラツクス法によるKTiOPO4単結晶
の合成方法に関するものである。
の合成方法に関するものである。
「従来の技術」
従来、KTiOPO4（KTP）は水熱合成法により
育成されてきた。しかしこの方法では1000気圧以
上の高い圧力の下で育成を行うため、装置が特殊
で高価であつた。また水を用いるためにOH基に
よる吸収に起因する透過率の低下も問題となつて
いた。
育成されてきた。しかしこの方法では1000気圧以
上の高い圧力の下で育成を行うため、装置が特殊
で高価であつた。また水を用いるためにOH基に
よる吸収に起因する透過率の低下も問題となつて
いた。
近年、水熱合成法に代わり、簡便なフラツクス
法による育成法が研究され始めた。フラツクス法
として有望なものに、1986年にBe11研究所から
発表されたものがある。これはリン酸カリウムに
酸化チタンと酸化タングステンを混ぜ、1000℃程
度に加熱するとフラツクスとして3K2WO4・P2
O5が次式の反応で生じる。
法による育成法が研究され始めた。フラツクス法
として有望なものに、1986年にBe11研究所から
発表されたものがある。これはリン酸カリウムに
酸化チタンと酸化タングステンを混ぜ、1000℃程
度に加熱するとフラツクスとして3K2WO4・P2
O5が次式の反応で生じる。
4K2HPO4＋2TiO2＋3WO3→2KTiOPO4＋3K2
WO4・P2O5＋2H2Ｏ↑ ……(1) この溶液を徐冷することにより、自然発生によ
つてKTiOPO4が生じる。
WO4・P2O5＋2H2Ｏ↑ ……(1) この溶液を徐冷することにより、自然発生によ
つてKTiOPO4が生じる。
また、フラツクス法として特開昭62−27314号
公報記載の方法も知られている。この方法は、炉
内に配置されたるつぼ内で酸化チタンと目的の化
合物の成分の酸化物、酸化物の前駆体もしくは塩
との混合物、又は予め製造されたKTPタイプの
化合物を使用するものであり、前記混合物又は化
合物を約1100から650℃の間の一定温度に加熱す
ることによつて、結晶中に導入すべき少なくとも
１種類のアルカリ金属ハロゲン化物に溶解し、次
いで前記るつぼを約50℃／時以下の速度でほぼ室
温まで冷却し、かつ形成されたガラスの結晶を分
離するようにした方法である。
公報記載の方法も知られている。この方法は、炉
内に配置されたるつぼ内で酸化チタンと目的の化
合物の成分の酸化物、酸化物の前駆体もしくは塩
との混合物、又は予め製造されたKTPタイプの
化合物を使用するものであり、前記混合物又は化
合物を約1100から650℃の間の一定温度に加熱す
ることによつて、結晶中に導入すべき少なくとも
１種類のアルカリ金属ハロゲン化物に溶解し、次
いで前記るつぼを約50℃／時以下の速度でほぼ室
温まで冷却し、かつ形成されたガラスの結晶を分
離するようにした方法である。
「発明が解決しようとする課題」
従来のような方法では、いずれもフラツクスの
混入、原材料の純度の低さなどの問題点があり、
育成方法は未だ確立されていなかつた。
混入、原材料の純度の低さなどの問題点があり、
育成方法は未だ確立されていなかつた。
本発明は簡単な方法により高い純度の
KTiOPO4を得ることを目的とするものである。
KTiOPO4を得ることを目的とするものである。
「課題を解決するための手段」
本発明は出発原料としてKH2PO4、K2CO3、
TiO2およびフラツクス原料としてのWO3を用い、
これらは純度99.999％以上のものからなり、かつ
各粉末をモル比で４：２：２：３を混合し、約
1000℃で反応せしめ、その後徐々に冷却しながら
KTiOPO4結晶を成長させるようにした方法であ
る。
TiO2およびフラツクス原料としてのWO3を用い、
これらは純度99.999％以上のものからなり、かつ
各粉末をモル比で４：２：２：３を混合し、約
1000℃で反応せしめ、その後徐々に冷却しながら
KTiOPO4結晶を成長させるようにした方法であ
る。
「実施例」
以下、本発明の実施例を説明する。
出発原料としてKH2PO4を用いる。従来はK2
HPO4を用いていたが、これよりもKH2PO4の方
が99.999％以上の高純度のものが簡単に得られる
ことによる。このKH2PO4に同じく純度99.999％
以上のK2CO3を混ぜて次式により高純度のK2
HPO4を得る。
HPO4を用いていたが、これよりもKH2PO4の方
が99.999％以上の高純度のものが簡単に得られる
ことによる。このKH2PO4に同じく純度99.999％
以上のK2CO3を混ぜて次式により高純度のK2
HPO4を得る。
2KH2PO4＋K2CO3→2K2HPO4＋CO2↑＋H2Ｏ
↑ ……(2) この(2)式と前記(1)式から次式を得る。
↑ ……(2) この(2)式と前記(1)式から次式を得る。
4KH2PO4＋2K2CO3＋2TiO2＋3WO3
→2KTiOPO4＋3K2WO4・P2O5＋2CO2↑＋
4H2Ｏ↑ ……(3) 以上の反応式について、さらに具体的に説明す
る。
4H2Ｏ↑ ……(3) 以上の反応式について、さらに具体的に説明す
る。
(1) 出発原料としてKH2PO4、K2CO3、TiO2、
WO3はすべて純度99.999％以上のものが用いら
れる。これらの粉末は前記(3)式から明らかなよ
うにモル比で４：２：２：３に混合する。
WO3はすべて純度99.999％以上のものが用いら
れる。これらの粉末は前記(3)式から明らかなよ
うにモル比で４：２：２：３に混合する。
(2) 大気圧下で白金るつぼに充填し、これを約
1000℃で加熱する。KTiOPO4は1100℃前後で
分解するが、４つの出発原料が反応すると、単
体の融点よりも低温で融解する。反応している
間（約５〜６時間）加熱したままとする。
1000℃で加熱する。KTiOPO4は1100℃前後で
分解するが、４つの出発原料が反応すると、単
体の融点よりも低温で融解する。反応している
間（約５〜６時間）加熱したままとする。
(3) 大気圧の下で電気炉の温度を徐々に下げる。
種子結晶を用いた場合は１日２〜５℃ずつ下げ
て５日間かけて結晶を成長させる。その後２日
間程度で常温まで下げる。
種子結晶を用いた場合は１日２〜５℃ずつ下げ
て５日間かけて結晶を成長させる。その後２日
間程度で常温まで下げる。
(4) KTiOPO4の結晶が成長し、ガラス状の重い
3K2WO4・P2P5が沈殿する。
3K2WO4・P2P5が沈殿する。
「発明の効果」
本発明は以上のような合成方法としたので、種
子結晶を用いて育成することにより結晶の方位が
制御でき、より良質な結晶が得られる。フラツク
ス法は常圧下で育成できるので、育成炉は、チヨ
クラルスキー法で用いるような通常のものを用い
ることができる。種子結晶を溶液に浸した後、１
日に２〜３℃程度の割合で温度を下げて結晶を融
液内で成長させるカイロポーラス法、またこの方
法に引き上げ操作を伴うTSSG（溶液引き上げ）
法が可能である。ちなみに、カイロポーラス法で
育成したところ、約１週間で15×15×７mm程度の
大きさの良質な結晶が得られた。
子結晶を用いて育成することにより結晶の方位が
制御でき、より良質な結晶が得られる。フラツク
ス法は常圧下で育成できるので、育成炉は、チヨ
クラルスキー法で用いるような通常のものを用い
ることができる。種子結晶を溶液に浸した後、１
日に２〜３℃程度の割合で温度を下げて結晶を融
液内で成長させるカイロポーラス法、またこの方
法に引き上げ操作を伴うTSSG（溶液引き上げ）
法が可能である。ちなみに、カイロポーラス法で
育成したところ、約１週間で15×15×７mm程度の
大きさの良質な結晶が得られた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 出発原料としてKH2PO4、K2CO3、TiO2お
よびフラツクス原料としてのWO3を用いて反応
せしめてなることを特徴とするKTiOPO4単結晶
の合成方法。 ２ KH2PO4、K2CO3、TiO2およびWO3は純度
99.999％以上のものからなる請求項１記載の
KTiOPO4単結晶の合成方法。 ３ KH2PO4、K2CO3、TiO2およびWO3は各粉
末をモル比で４：２：２：３を混合し、約1000℃
で反応せしめ、その後徐々に冷却しながら
KTiOPO4結晶を成長させるようにした請求項１
または２記載のKTiOPO4単結晶の合成方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63312078A JPH02157193A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | ＫＴｉＯＰＯ↓４単結晶の合成方法 |
| US07/430,272 US4997515A (en) | 1988-12-12 | 1989-11-02 | Method of synthesizing single-crystal KTiOPO4 |
| DE3940555A DE3940555C2 (de) | 1988-12-12 | 1989-12-07 | Verfahren zur Herstellung eines KTiOPO¶4¶-Einkristalls |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63312078A JPH02157193A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | ＫＴｉＯＰＯ↓４単結晶の合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02157193A JPH02157193A (ja) | 1990-06-15 |
| JPH0478593B2 true JPH0478593B2 (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=18024972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63312078A Granted JPH02157193A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | ＫＴｉＯＰＯ↓４単結晶の合成方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4997515A (ja) |
| JP (1) | JPH02157193A (ja) |
| DE (1) | DE3940555C2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5879590A (en) * | 1990-07-13 | 1999-03-09 | North American Philips Corporation | Low conductivity, doped KTIOPO4 and devices based thereon |
| US5281405A (en) * | 1992-02-19 | 1994-01-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Optically useful compositions and a sol-gel process for their production |
| US7317859B2 (en) * | 2004-08-25 | 2008-01-08 | Advanced Photonics Crystals | Periodically poled optical crystals and process for the production thereof |
| RU2307073C1 (ru) * | 2005-12-12 | 2007-09-27 | Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук | Способ получения порошка фосфата титанила щелочного металла |
| US8389099B1 (en) | 2007-06-01 | 2013-03-05 | Rubicon Technology, Inc. | Asymmetrical wafer configurations and method for creating the same |
| CN103451731B (zh) * | 2013-08-30 | 2015-09-09 | 山东华特知新材料有限公司 | 一种gtr-ktp晶体的制备方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4231838A (en) * | 1978-04-20 | 1980-11-04 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for flux growth of KTiOPO4 and its analogues |
| JPS565400A (en) * | 1979-06-18 | 1981-01-20 | Du Pont | Crystal growth of ktiopo4 and its analogue compound |
| FR2609976B2 (fr) * | 1985-07-26 | 1989-11-03 | Centre Nat Rech Scient | Syntheses en flux de cristaux et epitaxies de solutions solides isotypes de ktiopo4 |
| FR2585345B1 (fr) * | 1985-07-26 | 1989-08-18 | Centre Nat Rech Scient | Procede de synthese en flux de cristaux du type du ktiopo4 ou monophosphate de potassium et de titanyle |
| US4761202A (en) * | 1986-05-30 | 1988-08-02 | U.S. Philips Corporation | Process for crystal growth of KTiOPO4 from solution |
| JPS6340713A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | リン酸チタン・カリウム粉末の合成法 |
| JPS6340799A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-22 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | リン酸チタン・カリウム単結晶の製造方法 |
-
1988
- 1988-12-12 JP JP63312078A patent/JPH02157193A/ja active Granted
-
1989
- 1989-11-02 US US07/430,272 patent/US4997515A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-07 DE DE3940555A patent/DE3940555C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3940555A1 (de) | 1990-06-13 |
| US4997515A (en) | 1991-03-05 |
| JPH02157193A (ja) | 1990-06-15 |
| DE3940555C2 (de) | 1994-01-27 |
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